位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
冲击荷载作用下软土隧道结构热-流-固耦合动力响应分析
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:岩土力学
  • 时间:2012.1
  • 页码:185-190
  • 分类:U451[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学土木与水利工程学院,合肥230009, [2]安徽行政学院,合肥230059, [3]宁波大学建筑工程与环境学院,浙江宁波315211
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.40902089,No.51178227);宁波市自然科学基金资助项目(No.2010A610081).
  • 相关项目:爆炸作用下软土的热流固力学响应及耦合机制研究
中文摘要:

爆炸对结构物的作用可以看成是冲击力和热的共同作用结果。基于Biot热弹性波动理论,利用饱和多孔介质热-流-固耦合动力响应模型,研究了饱和软黏土中隧道结构内受指数衰减热/力冲击荷载作用下的动力响应。利用Flugge薄壳理论,得到隧道结构的运动方程。考虑土一结构接触面上的协调条件并利用热~流一固耦合动力响应模型的通解,得到了热/力冲击荷载作用下应力、位移和孔隙水压力响应在Laplace变换域中的解。利用Laplace数值逆变换技术得到数值计算结果,探讨了冲击荷载和热荷载作用下隧道结构刚度和厚度对应力、位移和孔隙水压力响应的影响。结果表明:在爆炸冲击荷载作用下,隧洞衬砌对周围土体起到很好的屏蔽作用,且衬砌刚度越大,其保护效果越好;衬砌与土体接触面上应力随衬砌刚度增大而减小,并且刚度越大应力衰减越快;衬砌刚度和厚度对热冲击的位移响应有明显影响,而对其温度响应的影响较小。

英文摘要:

Explosion effect on a structure can be considered as a corporate results from the force shock and the heat shock. Based on the Blot's theory of thermodynamics, the dynamic response of tunnel lining embedded in saturated thermoelastic medium, due to an internal excitation (heat/mechanical shock), is investigated theoretically by using the presented coupling the thermo-hydro-elastodynamic model. Using Fliigge theory of thin shell and the general solution of thermo-hydro-elastodynamic model, the motion equation of tunnel lining is obtained; and the solutions of stress, displacement and pore pressure are derived by using the consistency condition at the interface of lining and soil in the domain of Laplace transformation. Numerical results are obtained using inverse Laplace transform and are used to analyze the effect of the internal excitation on stress, displacement and pore pressure for different rigidities and thicknesses. The results show that, under shock of blast, the lining acted as a good barrier for the surrounding soil, and bigger rigidity have better protection effect; the stresses on the interface between lining and soil decreased with lining rigidity increase, and bigger rigidity lead to faster stresses decrease; the rigidity and thickness of lining influence the displacement response evidently, but influence temperature response lightly.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873